(57)【要約】【課題】  光源装置の冷却だけでなく、筐体内部の発熱を冷却することで、冷却効率を向上できるプロジェクタを提供する。【解決手段】  光を出射する光源装置１０と、光源装置１０の出射光を変調または合成するための光学系を構成する光学構成部２０と、光学構成部からの出射光を投写する投写部３０と、光源装置１０を冷却するための冷却流体を流通させる冷却流路５０と、外装を構成する筐体７０とを具備し、筐体７０は当該筐体７０内における気体流動方向の上流側に形成された第１開口部８０ａと、下流側に形成された第２開口部８０ｂとを備えていることを特徴とする。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光源装置と、
前記光源装置の出射光を変調または合成するための光学系を構成する光学構成部と、
前記光学構成部からの出射光を投写する投写部と、
前記光源装置を冷却するための冷却流体を流通させる冷却流路と、
外装を構成する筐体と、
を具備し、
前記筐体は、当該筐体内における気体流動方向の上流側に形成された第１開口部と、下流側に形成された第２開口部とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記第１開口部は前記筐体の下面側に形成され、前記第２開口部は前記筐体の上面側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記第１開口部は前記筐体の下面側に形成され、前記第２開口部は前記筐体の側面側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記第１開口部は前記筐体の側面側に形成され、前記第２開口部は前記筐体の上面側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記第１開口部と前記第２開口部の少なくとも一方には、フィルタが形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記第１開口部と前記第２開口部の少なくとも一方が、複数形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記第１開口部は、前記筐体内部に配置された発熱源の近傍に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項８】
前記冷却流路は、光源装置に接続された接続流路と、当該接続流路に連続して接続された放熱用の放熱流路とからなり、前記放熱流路の位置に応じて前記第２開口部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項９】
前記放熱流路は、前記筐体外部に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項１０】
前記放熱流路は、前記筐体内部に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項１１】
前記放熱流路の少なくとも一部と、前記筐体の少なくとも一部とが一体に形成された放熱筐体部を備え、
当該放熱筐体部に、前記第２開口部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項１２】
前記筐体内部には、整流板が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項１３】
前記整流板は、前記接続流路に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項１４】
前記整流板は、前記放熱流路に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタに係り、詳しくは光源装置を冷却するために冷却流体を循環させるプロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタは高輝度化や小型化が促進され、装置内の熱密度が従来に比べて上昇してきている。そのために特に、熱発生源である光源装置や、光源装置の出射光を受けて熱せられるライトバルブなどの光変調素子を冷却する冷却装置に対して、冷却性能の一層の向上が必要とされてきている。そうした中で、光源装置に発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたプロジェクタにおいても、同様の状況であり、冷却性能の一層の向上が必要とされてきている。
【０００３】
光源装置に発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたプロジェクタの場合、複数のＬＥＤ素子が配列されたＬＥＤアレイパネルを用いて、照射面における光の強度分布が均一な照明光を出力することで、プロジェクタの光源とする照明装置が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
また、陰極線管を用いたプロジェクタの場合、画像を表示する陰極線管の表面に接して冷却槽を設けて、その内部に冷却用液体を充填し、循環機構を通して冷却槽に冷却用液体を循環することで、陰極線管の温度を下げる装置が提案されている（特許文献２）。
【０００５】
また、液晶パネルに光源からの光を照射し液晶パネルの表示像をスクリーンに投写する液晶プロジェクタの場合、液晶パネルの表示領域より大面積の透明部を両面に形成した容器内に熱によって気化する透明冷却媒体を封入する。そして、この容器に、熱を吸収し気化した冷却媒体が再び液化し容器外に放熱する気化冷媒収容室を有した冷却器を設け、この冷却器の一面に液晶パネルを配置することで、液晶パネルに発生した熱を冷却させる装置も提案されている（特許文献３）。
【特許文献１】特開２００２−３７４００４号公報
【特許文献２】特開平８−２４２４６３号公報
【特許文献３】実開平１−７５２８８号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２によれば、循環機構として、金属管や放熱板を使用し熱を放熱させ、冷却しているが、冷却ファンを使用して冷却すると、プロジェクタの外装を構成する筐体の内部に冷却ファンを設置する必要があるため、プロジェクタが大変大型化する問題がある。また、ファンを使用することで、プロジェクタの騒音に関しても限界が生じるという課題がある。そして、特許文献３によれば、冷却媒体を冷却するためのファンが筐体内にあり、筐体内の熱をファンにより筐体外に放熱させるため、光源装置に発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用する場合には、プロジェクタの小型化や騒音に関して限界が生じるという課題がある。
【０００７】
また、特許文献２によれば、冷却ファンを用いない場合には、筐体内部での自然空冷を利用して冷却することになるが、陰極線管を使用した場合には、陰極線管の発熱量が大きいため、筐体内部との温度差が確保されるので冷却できる。これに対し、光源装置に発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用する場合には、陰極線管での発熱量に比べ、発熱量自体大きくなく、循環させる液体の温度と筐体内部の温度との差が小さいため、筐体内部での自然空冷では冷却効率が低いという課題がある。
【０００８】
また、本発明者らは、上記の特許文献２、３の問題点を解決すべく、筐体に放熱用の流路を備えた液冷方式を検討したが、当該構成においては筐体内部の発熱を効率的に冷却できないことを確認した。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、光源装置の冷却だけでなく、筐体内部の発熱を冷却することで、冷却効率を向上できるプロジェクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、単に液冷方式を採用しただけでは、熱が筐体内部にこもってしまうことを見出した。具体的に説明すると、プロジェクタにおける発熱は、主として光源装置の発熱が支配的であると一般的に考えられているが、本発明者らは、光源装置以外にもＬＳＩやＣＰＵ等の半導体装置からの発熱も無視できないことに着目した。このような半導体装置は、プロジェクタの筐体内部に配置されているために、当該半導体装置の発熱が筐体内部にこもってしまい、この発熱を除去できず、効率的に冷却できないことを見出した。従って、液冷のための流路を筐体表面に設けて光源装置のみを冷却しただけでは、冷却効率が不十分であることを見出した。
そこで、本発明者らは、上記に基づいて以下の手段を有する本発明を想到した。
【００１０】
即ち、本発明のプロジェクタは、光を出射する光源装置と、光を出射する光源装置と、前記光源装置の出射光を変調または合成するための光学系を構成する光学構成部と、前記光学構成部からの出射光を投写する投写部と、前記光源装置を冷却するための冷却流体を流通させる冷却流路と、外装を構成する筐体と、を具備し、前記筐体は、当該筐体内における気体流動方向の上流側に形成された第１開口部と、下流側に形成された第２開口部とを備えていることを特徴としている。
【００１１】
このようにすれば、筐体内部の光源装置や半導体装置等が発熱することで、当該筐体内部において上昇気流が生じる。このような上昇気流に伴って、筐体外部の気体は第１開口部を介して筐体内部に流入し、当該気体は第１開口部から第２開口部に向けて流動し、更に当該気体は第２開口部から筐体外部に流出する。このように気体が還流することにより、筐体内部における発熱が放熱される。
従って、筐体に第１開口部や第２開口部が形成されていない場合と比較して、筐体内部に気体が留まることがなく、また、筐体内部に熱がこもることもないので、筐体内部で発生した熱を筐体外部に放熱することができる。
更に、本発明は、冷却流体の流動によって光源装置を冷却する構成を有しているので、筐体内部と光源装置の冷却を共に行うことができ、これらの相乗効果によってプロジェクタの冷却効率を向上させることができる。
【００１２】
また、上記のプロジェクタにおいては、前記第１開口部は前記筐体の下面側に形成され、前記第２開口部は前記筐体の上面側に形成されていることを特徴としている。
このようにすれば、筐体外部の気体（空気）は筐体の下面側から流入し、当該気体は筐体の下面側から筐体の上面側に向けて流動し、更に当該気体は筐体の上面側から筐体外部に流出する。このように気体が還流することにより、筐体内部が冷却される。従って、筐体内部に気体が留まることがなく、また、筐体内部に熱がこもることもないので、筐体内部で発生した熱を筐体外部に放熱することができる。
【００１３】
また、上記のプロジェクタにおいては、前記第１開口部は前記筐体の下面側に形成され、前記第２開口部は前記筐体の側面側に形成されていることを特徴としている。
このようにすれば、筐体外部の気体は筐体の下面側から流入し、当該気体は筐体の下面側から筐体の側面側に向けて流動し、更に当該気体は筐体の側面側から筐体外部に流出する。このように気体が還流することにより、筐体内部が冷却される。従って、筐体内部に気体が留まることがなく、また、筐体内部に熱がこもることもないので、筐体内部で発生した熱を筐体外部に放熱することができる。
【００１４】
また、上記のプロジェクタにおいては、前記第１開口部は前記筐体の側面側に形成され、前記第２開口部は前記筐体の上面側に形成されていることを特徴としている。
このようにすれば、筐体外部の気体は筐体の側面側から流入し、当該気体は筐体の側面側から筐体の上面側に向けて流動し、更に当該気体は筐体の上面側から筐体外部に流出する。このように気体が還流することにより、筐体内部が冷却される。従って、筐体内部に気体が留まることがなく、また、筐体内部に熱がこもることもないので、筐体内部で発生した熱を筐体外部に放熱することができる。
【００１５】
また、上記のプロジェクタにおいては、前記第１開口部と前記第２開口部の少なくとも一方には、フィルタが形成されていることを特徴としている。
このようにフィルタが形成されることにより、筐体外部から第１開口部や第２開口部を介して筐体内部に入り込む塵埃を取り除くことができる。従って、防塵効果が得られ、筐体内部を清浄度が高い状態に維持することができる。
【００１６】
また、上記のプロジェクタにおいては、前記第１開口部と前記第２開口部の少なくとも一方が、複数形成されていることを特徴としている。
このように、複数の第１開口部を設けることで筐体内部に流入する気体の流量を増加させることができる。また、複数の第２開口部を設けることで筐体外部に流出する気体の流量を増加させることができる。従って、筐体内部への気体の流入を促進させることができ、また、筐体外部への気体の流出を促進させることができる。即ち、筐体内部の冷却効率を向上させることができる。
【００１７】
ここで、第１開口部及び第２開口部においては、一方の開口部のみの数を増加させるだけでなく、両方の開口部の数を増加させて、第１開口部及び第２開口部の各々の開口面積の和をバランスさせることが好ましい。これは、筐体内部における気体の還流は、気体の流入量と流出量とのバランスによって行われるために、一方の開口部のみの数を増加させて開口面積の和を増やした場合では気体の還流を効率的に行うことが難しい。これに対して、両方の開口部の数を増加させて各々の開口面積の和をバランスさせることで、気体の流入量と流出量とのバランスが保たれながら、その流量が共に増加するので、筐体内部の冷却効率を向上させることができる。
【００１８】
また、上記のプロジェクタにおいては、前記第１開口部は、前記筐体内部に配置された発熱源の近傍に形成されていることを特徴としている。
ここで、発熱源とは、光源装置のように電流供給によって自身が発熱するものや、光学構成部のように、光源装置の照射に伴う光エネルギによって発熱するもの等を意味している。
このように発熱源の近傍に第１開口部が形成されていることにより、筐体内部の気体は第２開口部を介して筐体外部に流出すると共に、発熱源の近傍を流動する。これにより、冷却流体による光源装置の冷却を行うことができるだけでなく、発熱源を効率的に冷却できる。従って、冷却効率を向上させることができる。
【００１９】
また、上記のプロジェクタにおいては、前記冷却流路は、光源装置に接続された接続流路と、当該接続流路に連続して接続された放熱用の放熱流路とからなり、前記放熱流路の位置に応じて前記第２開口部が形成されていることを特徴としている。
ここで、「放熱流路の位置に応じて第２開口部が形成されている」とは、放熱流路の少なくとも一部と第２開口部とが、平面視で重なる配置となっていること、又は、放熱流路が延在する方向に倣う位置に第２開口部が形成されていることを意味しており、いずれも、第２開口部から流出する気体が直接的に放熱流路と接触するような配置となっている。
【００２０】
このように放熱流路の位置に応じて第２開口部が形成されていることにより、筐体内部の気体は第２開口部を介して筐体外部に流出すると共に、放熱流路の近傍を流動する。これにより、放熱流路自体が冷却され、放熱流路内を流動する冷却流体が冷却される。そして、冷却流体が冷却流路内を循環することによって光源装置が冷却される。従って、上記の筐体内部で発生する熱を放熱できるだけでなく、光源装置の冷却を行うことができ、冷却効率を向上させることができる。
【００２１】
また、上記のプロジェクタにおいては、前記放熱流路は前記筐体外部に配置されていることを特徴としている。
このようにすれば、放熱流路が筐体外部に露出した状態で配置されるので、熱がこもりやすい筐体内部に配置する場合よりも、効果的に放熱流路を流れる冷却流体を冷却できる。
【００２２】
また、上記のプロジェクタにおいては、前記放熱流路は前記筐体内部に配置されていることを特徴としている。
このようにすれば、放熱流路が筐体外部に露出しないので、放熱流路を含むプロジェクタ形状のコンパクト化を実現できる。また、放熱流路を筐体外部に露出すると、プロジェクタのデザイン上の制約となるが、当該放熱流路を筐体内部に配置することでプロジェクタの外観デザインの自由度を上げることができる。
【００２３】
また、上記のプロジェクタにおいては、前記放熱流路の少なくとも一部と、前記筐体の少なくとも一部とが一体に形成された放熱筐体部を備え、当該放熱筐体部に前記第２開口部が形成されていることを特徴としている。
ここで、放熱筐体部においては、放熱筐体部と放熱流路とが熱伝導可能となっている。
本発明によれば、筐体内部の気体は、放熱筐体部における放熱流路の近傍を流動しながら、第２開口部を介して筐体外部に流出する。これにより、放熱流路自体が冷却されて放熱流路内を流動する冷却流体が冷却される。また、放熱筐体部と放熱流路とが熱伝導可能となっていることから、放熱筐体部が冷却されることで放熱流路が冷却され、放熱流路内を流動する冷却流体が冷却される。
そして、冷却流体が冷却流路内を循環することによって光源装置が冷却される。従って、放熱筐体部における熱伝導を利用して放熱流路を冷却することができる。これにより、上記の筐体内部で発生する熱を放熱できるだけでなく、光源装置の冷却を行うことができ、冷却効率を向上させることができる。
【００２４】
また、上記のプロジェクタにおいては、前記筐体内部には、整流板が形成されていることを特徴としている。
このようにすれば、第１開口部から筐体内部に流入し、第２開口部から筐体外部に流出する気体の流動経路において、筐体内部における気体の流れに淀みが生じることがなく、当該気体を整流板の形状に伴わせて流動させることができる。従って、筐体内部で発生した熱を筐体外部に効率的に放熱することができる。
【００２５】
また、上記のプロジェクタにおいては、前記整流板は、前記接続流路に形成されていることを特徴としている。
このように接続流路に整流板が形成されていることで、接続流路と整流板とが熱伝導可能となることから、整流板の形状に伴わせて気体を流動させるだけでなく、整流板を介して接続流路を冷却することができる。
従って、筐体内部で発生した熱を筐体外部に効率的に放熱することができると共に、光源装置の冷却を行うことができ、冷却効率を向上させることができる。
【００２６】
また、上記のプロジェクタにおいては、前記整流板は、前記放熱流路に形成されていることを特徴としている。
このように整流板に放熱流路が形成されていることで、放熱流路と整流板とが熱伝導可能となることから、整流板の形状に伴わせて気体を流動させるだけでなく、整流板を介して放熱流路を冷却することができる。
従って、筐体内部で発生した熱を筐体外部に効率的に放熱することができると共に、光源装置の冷却を行うことができ、冷却効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
まず、図１を参照して、プロジェクタの概略構成を説明する。図１は、本発明を具体化したプロジェクタの概略構成図である。
【００２８】
プロジェクタ１は、光源装置１０として赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）をそれぞれ出射する３つの光源装置１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを備えている。また、各色光を出射する光源装置１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂは、発光源として発光素子を使用している。また、発光素子として本実施形態では発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いている。第１実施形態での光源装置１０を構成する３つの光源装置１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂは、別々の光源装置として構成され、冷却流路５５に接続されて一体の光源装置１０としている。
【００２９】
そして、光源装置１０から出射された各色光を変調及び合成するための光学構成部２０を備えている。光変調素子にはライトバルブ２２を使用し、赤色用のライトバルブ２２Ｒ、緑色用のライトバルブ２２Ｇ、青色用のライトバルブ２２Ｂをそれぞれ用いている。また合成用にはダイクロイックプリズム２６を用いている。そして、変調及び合成された光を拡大し投写するための投写部３０を備えている。投写部３０は、投写レンズ３２で構成されている。
【００３０】
また、プロジェクタ１は、その内部に制御部ＣＯＮＴを備えている。当該制御部ＣＯＮＴは、光源装置１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの発光動作、ライトバルブ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの変調動作、冷却流路５５の冷却流体を流動させるポンプ６０（後述）の動作を制御するものである。また、当該制御部ＣＯＮＴは、不図示の外部入力端子を備えており、当該外部入力端子から入力される信号に基づいて、上記の制御を行うようになっている。
当該制御部ＣＯＮＴは、プリント基板上に形成されたＬＳＩ（Large Scale Integration Circuit）等の電子回路によって構成されており、具体的にはＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算回路、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶回路、ドライバ回路を備えたものである。
【００３１】
次に、プロジェクタの動作を説明する。
光源装置１０を構成する３つの光源装置１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂから各色光が出射される。そして、出射された各色光はそれぞれの色光に対向した位置に備えられた光学構成部２０を構成するライトバルブ２２に入射する。
【００３２】
ライトバルブ２２は画像の元になる画像データを制御する機能を有すると共に、各色光を変調する機能を有している。ライトバルブ２２に入射した各色光は、赤色光（Ｒ）は赤色用のライトバルブ２２Ｒで変調され、緑色光（Ｇ）は緑色用のライトバルブ２２Ｇで変調され、青色光（Ｂ）は青色用のライトバルブ２２Ｂで変調される。そして、変調されライトバルブ２２を出射した各色光は光学構成部２０を構成するダイクロイックプリズム２６に入射する。
【００３３】
ダイクロイックプリズム２６は各色光を合成する機能を有している。そのダイクロイックプリズム２６に入射した各色光は合成され、合成された光を出射する。そして、出射した合成光は、投写部３０に入射する。
投写部３０は複数の投写レンズ３２で構成され、投写用に光を拡大する機能を有している。その投写部３０に入射した合成光は拡大され出射する。投写レンズ３２を出射した拡大された合成光はプロジェクタ１外に設けられたスクリーン４０に画像として投写される。このようにしてプロジェクタ１は画像を投写する。
【００３４】
次に、冷却流路５５の構成について説明する。当該冷却流路５５は、冷却流体を流通させて光源装置１０を冷却するものである。
冷却流路５５は、３つの光源装置１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを直列に接続する接続流路１１、１３、１６Ａと、冷却流路５５を流通する冷却流体の熱を放熱させる放熱流路５０とからなる。
具体的には、接続流路１１は、３つの光源装置１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを直列に接続している。また、接続流路１３は、冷却流体の流動方向において、下流側に位置する光源装置１０Ｂに接続している。また、接続流路１６Ａは、冷却流体の流動方向において、上流側に位置する光源装置１０Ｒに接続している。また、接続流路１６Ａは冷却流体を循環させるポンプ６０の吐出口と接続されている。
更に、接続流路１３は、流路中継部１４を介して放熱流路５０の一端に接続され、その他端は流路中継部１５及び接続流路１６Ｂを介してポンプ６０の吸入口に接続されている。
本実施形態の放熱流路５０は、Ｕ字状屈曲部を何重かに形成した経路で設けられている。ここで、接続流路１６Ｂ及び接続流路１３は流路中継部１５及び流路中継部１４を介して放熱用の放熱流路５０の両端と連続するように接続されている。
【００３５】
次に、流路を流通する冷却流体の動作を説明する。
上記の一連の冷却流路５５内に冷却流体が充填されている。当該冷却流体としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、純水、シリコンオイル、フッ素系炭化水素等の液体や、窒素ガス（Ｎ２）、アルゴンガス（Ａｒ）等の気体を利用することが可能である。このような冷却流体を冷却流路５５内に循環させるために、ポンプ６０を用いている。
【００３６】
まず、ポンプ６０の駆動により、冷却流体は一方向に流れることとなる。本実施形態では、冷却流体はポンプ６０から接続流路１６Ａを流通し、赤色用の光源装置１０Ｒに流入する方向に、流通するように設定されている。
【００３７】
ポンプ６０の駆動により、冷却流体は接続流路１６Ａを流通し赤色用の光源装置１０Ｒに流入し、発光素子である赤色発光ダイオード（ＬＥＤ）の発生する熱を受取り、接続流路１１側に流出する。そして、流出した冷却流体は光源装置１０Ｒの下流側の接続流路１１を流通し、緑色用の光源装置１０Ｇに流入する。流入した冷却流体は、緑色発光ダイオード（ＬＥＤ）の発生する熱を受取り、光源装置１０Ｇの下流側の接続流路１１側に流出する。そして、流出した冷却流体は当該接続流路１１を流通し、青色用の光源装置１０Ｂに流入する。流入した冷却流体は、青色発光ダイオード（ＬＥＤ）の発生する熱を受取り、接続流路１３に流出する。
【００３８】
そして、光源装置１０Ｂで熱を受取った冷却流体は接続流路１３を流通し、流路中継部１４を経由して放熱用の放熱流路５０に流入する。放熱用の放熱流路５０は何重かの屈曲部を形成した経路になっており、流路中継部１５まで続く。この放熱用の放熱流路５０を構成する材料は、熱伝導率の高い銅系の金属で構成された管を用いている。
【００３９】
放熱用の放熱流路５０を冷却流体が流通するときに、光源装置１０の赤色用の光源装置１０Ｒ、緑色用の光源装置１０Ｇ及び青色用の光源装置１０Ｂで受取った熱を放熱用の放熱流路５０に効率よく伝熱することになる。そして、伝熱された放熱用の放熱流路５０は、周囲外気の対流により、外気に効率よく放熱することになる。放熱することで放熱用の放熱流路５０は温度が下がり、そのため放熱用の放熱流路５０を流通する冷却流体も冷却されることになる。
【００４０】
ここで、放熱用の放熱流路５０がＵ字状屈曲部を何重かに形成した経路になっているのは、流路長を長くして、外気と接触する表面積を大きくすることで、自然空冷で冷却流体を効率よく冷却させるためである。
【００４１】
放熱用の放熱流路５０を流通して冷却された冷却流体は、流路中継部１５に流入し、流路中継部１５と接続する接続流路１６Ｂを流通し、ポンプ６０に流入する。そして冷却された冷却流体がポンプ６０により、接続流路１６Ａを流通し、赤色用の光源装置１０Ｒに流入する。
このように冷却流路５５内を冷却流体が循環することで、一連の熱の循環が起こり、外気の対流を利用した自然冷却によって光源装置１０を冷却することが可能になる。
【００４２】
本実施形態では、冷却流体を光源装置１０Ｒから光源装置１０Ｇ、光源装置１０Ｇから光源装置１０Ｂの順番で流通させるが、本発明はこれに限られるものではなく、光学系の配置の関係や、光源装置１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの発熱の関係により、冷却効率が高くなるように流通させることが大切である。また、光源装置１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの発熱量の違いで、単独に光源装置１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを冷却するように流路を組む場合も発生するが、その場合も、本発明の流路構成を用いることで冷却可能となる。
【００４３】
本実施形態では、冷却流体を１系列の冷却流路５５で循環させているが、本発明はこれに限られるものではなく、ポンプ６０などに循環能力がある場合、複数の系列の流路で循環させて、冷却効率を向上させることも可能である。
【００４４】
本実施形態における光源装置１０を構成する３つの光源装置１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂは、別々の光源装置として構成され、接続流路１１で接続して一体の光源装置１０としているが、本発明はこれに限られるものではなく、最初から一体の光源装置１０として構成し、接続流路１１は光源装置１０を構成する部材で構成しても良い。その構成により、光源装置１０の更なる小型化が実現できる。
【００４５】
第１実施形態では、冷却流路５５の材質として、熱伝導率の高い銅系の金属を採用しているが、本発明はこれに限られるものではなく、熱伝導率の高い、アルミニウム合金などの金属も使用することができる。
【００４６】
次に、図２を参照し、プロジェクタ１の構成を説明する。
図２（ａ）はプロジェクタの概略平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、図２（ｃ）は部分断面図である。
なお、図２（ｂ）においては、プロジェクタ１の中心部に光源装置１０が配置されているが、同図において光源装置１０とは、光源装置１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂのうちいずれかを示すものである。また、光源装置１０には、ポンプ６０及び制御部ＣＯＮＴが隣接して配置されているものとする。
【００４７】
図２（ａ）に示すように、プロジェクタ１の外装をなす筐体７０は、大きく分けると、第１筐体部材７０Ａと第２筐体部材７０Ｂの２体で構成されている。
ここで、第１筐体部材７０Ａは、プロジェクタ１の上面及び相対向する左右側面を含んだ上側を構成している。第２筐体部材７０Ｂはプロジェクタ１の下面を含んだ下側を構成している。また、当該第１及び第２筐体部材７０Ａ、７０Ｂによって囲まれた筐体内部７０Ｃにおいては、気体が自由に流動することが可能となっている。
【００４８】
また、第１筐体部材７０Ａの上面及び左右側面の外面側には、放熱流路５０が設けられている。また、放熱流路５０はＵ字状屈曲部を何重かに形成した経路で設けられている。そして、放熱流路５０は開口部７５の周囲に設ける構成にもなっている。
【００４９】
また、図２（ｂ）に示すように、第２筐体部材７０Ｂには、光源装置１０、光学構成部２０、投写部３０、ポンプ６０、及び制御部ＣＯＮＴが設けられている。
ここで、光源装置１０、光学構成部２０、投写部３０、ポンプ６０、及び制御部ＣＯＮＴは、本発明における発熱源に相当している。具体的には、光源装置１０は、発光素子に供給される電流によって発熱するものである。また、光学構成部２０及び投写部３０は、光源装置１０の照射光によって発熱するものである。また、ポンプ６０は、冷却流体を循環するための駆動手段によって発熱するものである。また、制御部ＣＯＮＴは、プロジェクタの動作に伴うＣＰＵやドライバ等の電子回路から発熱するものである。
【００５０】
また、光源装置１０には接続流路１１、１３、１６が接続されている。そして、接続流路１３には放熱流路５０と接続するための流路中継部１４が接続されている。同様に接続流路１６には放熱流路５０と接続するための流路中継部１５が接続されている。そして、第２筐体部材７０Ｂには、足部材７７が設けられており、プロジェクタ１を机上に安定して置けるようになっている。
【００５１】
また、プロジェクタ１においては、筐体７０の下面側に形成された下側開口部（第１開口部）８０ａと、筐体７０の上面側に形成された上側開口部（第２開口部）８０ｂとを備えた構成となっている。ここで、下側開口部８０ａは、筐体内部７０Ｃで生じる上昇気流による気体流動方向の上流側に設けられたものであり、上側開口部８０ｂは、当該気体流動方向の下流側に設けられたものである。
具体的には、下側開口部８０ａは、第２筐体部材７０Ｂの下面に２箇所形成されたものであり、当該下側開口部８０ａを通じて筐体内部７０Ｃと第２筐体部材７０Ｂの外部とにおいて気体が流動可能となっている。ここで、下側開口部８０ａは、光源装置１０、光学構成部２０、投写部３０、ポンプ６０、及び制御部ＣＯＮＴの近傍に設けられており、下側開口部８０ａを通じて流動する気体が光源装置１０及びポンプ６０の表面と接触するようになっている。
【００５２】
一方、上側開口部８０ｂは、第１筐体部材７０Ａの上面に略四角形状に形成されたものであり、当該上側開口部８０ｂを通じて筐体内部７０Ｃと第１筐体部材７０Ａの外部とにおいて気体が流動可能となっている。また、光源装置１０が第１筐体部材７０Ａの略中央に位置するため、上側開口部８０ｂも第１筐体部材７０Ａの略中央に設けられている。ここで、上側開口部８０ｂは、放熱流路５０の一部と、放熱流路５０のＵ字状屈曲部５０ａとが配置されている部分に形成されている（図２（ａ）参照）。このように放熱流路５０に対応して上側開口部８０ｂが配置されることにより、上側開口部８０ｂを通じて流動する気体が放熱流路５０の表面と接触するようになっている。
また、下側及び上側開口部８０ａ、８０ｂの各々には、フィルタ８２が形成されており、筐体内部７０Ｃに対する防塵が施されている。フィルタ８２としては、例えば、スポンジ等の多孔質部材が採用される。
【００５３】
図２（ｃ）は第１筐体部材７０Ａの外面に設けた放熱流路５０の部分拡大図である。放熱流路５０は熱伝導率が高い銅系の金属で形成された管を使用している。また、第１筐体部材７０Ａは熱伝導率が高く、軽量であるマグネシウム合金で形成されている。もちろん第１筐体部材７０Ａはマグネシウム合金に限られるものではなく、熱伝導率の高い、アルミニウム合金などの金属も使用することができる。なお、冷却能力がある場合には、合成樹脂を用いても良い。そして、放熱流路５０は、第１筐体部材７０Ａの外面に、部分的に溶接５７を行うことで固定されている。
なお、固定手段としては、溶接５７に限られるものではなく、両面テープや接着剤などを用いることも可能である。また、第１筐体部材７０Ａに、冷却用の放熱流路５０を固定する機構、例えば、冷却用の放熱流路５０の外形断面形状を挟んで固定できるような若干の可撓性を持った形状部、を備えた成形加工を行うことで、固定を簡素化することができる。
【００５４】
次に、プロジェクタ１の組立てに関して説明する。
放熱流路５０を固定した第１筐体部材７０Ａに、接続流路１３，１６と流路中継部１４，１５を接続した光源装置１０、光学構成部２０、投写部３０、ポンプ６０及びこれらを動作させための電源や制御部ＣＯＮＴ等を固定した第２筐体部材７０Ｂを、位置決めにより固定する。固定はネジなど使用して固定する。次に、放熱流路５０の一端部を流路中継部１４と接続し、他端部を流路中継部１５と接続する。
【００５５】
接続が完了すると、フィルタ８２を下側及び上側開口部８０ａ、８０ｂにセットし、フィルタ８２を固定する。また、第２筐体部材７０Ｂ側にセットされている光源装置１０と、光学構成部２０と、投写部３０とで光学的な調整（例えば、光軸を合わせる調整など）作業を、組立ての前に行っておく。以上で機構的組立てと流路の組立てが完了する。
【００５６】
次に、冷却流路５５における冷却流体の流動について説明する。
冷却流体は、光源装置１０に一体で設けられたポンプ６０（図１参照）により、各光源装置１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ内で発生した熱を受取り、接続流路１３を図２（ｂ）に示す矢印方向に流れ、流路中継部１４を介して、接続された放熱流路５０に流入する。そして、冷却流体は、受取った熱を放熱流路５０に伝熱しながらＵ字状屈曲部を介して何重かに折り返す経路で放熱流路５０内を図２（ａ）に示す矢印方向に流れる。放熱流路５０は、第１筐体部材７０Ａの上面及び側面に設けられているため、外気の対流を起こしやすく、伝熱された熱を外気の対流で効率良く外気中に放熱する。
このように放熱することにより、放熱流路５０の温度は下がり、下がった放熱流路５０内を流通する冷却流体を冷却する。そして、冷却された冷却流体は流路中継部１５を流れ、接続流路１６を図２（ｂ）に示す矢印方向に流れ、ポンプ６０（図１参照）に戻る。そして冷却された冷却流体が再びポンプ６０（図１参照）により、光源装置１０に流入することとなる。
このように構成された冷却流路５５内を冷却流体が循環することで、一連の熱の循環が起こる。これにより、設置体積が大きく、かつ、騒音源となる冷却ファンを用いることなく光源装置１０を冷却することが可能になる。
【００５７】
次に、筐体７０の外部と筐体内部７０Ｃとの間における気体の流動について説明する。
プロジェクタ１は、制御部ＣＯＮＴによって制御されることで動作する。ここで、制御部ＣＯＮＴは、上記のように各種電子回路を備え、かつ、筐体内部７０Ｃに配置されているため、当該各種電子回路の動作に伴って発熱し、筐体内部７０Ｃの温度が上昇する。これにより、当該筐体内部７０Ｃにおいて上昇気流が生じ、これに伴って第２筐体部材７０Ｂの外部の気体は、下側開口部８０ａを介して筐体内部７０Ｃに流入する。そして、当該気体は下側開口部８０ａから上側開口部８０ｂに向けて符号Ｂ及び符号Ｂ’に示す方向に流動する。更に、当該気体は上側開口部８０ｂから第１筐体部材７０Ａの外部に流出する。このように気体が還流することにより、筐体内部７０Ｃで発生した熱が放熱される。
【００５８】
ここで、下側開口部８０ａは、光源装置１０、光学構成部２０、投写部３０、ポンプ６０、及び制御部ＣＯＮＴの近傍に形成されているので、これらは下側開口部８０ａを介して流入した気体によって冷却される。
また、上側開口部８０ｂの位置に対応して放熱流路５０が形成されていることにより、筐体内部７０Ｃの気体は上側開口部８０ｂを介して筐体７０の外部に流出すると共に、放熱流路５０の近傍を流動する。これにより、放熱流路５０自体が冷却され、放熱流路５０内を流動する冷却流体が冷却される。そして、冷却流体が冷却流路５５内を循環することによって光源装置１０が冷却される。
【００５９】
次に、光源装置１０に関して、詳細に構成及び動作を述べる。
図３〜図５は、光源装置１０を示す図である。
図３は、光源装置１０の平面図であり、図４に記載のレンズキャップ１３０及び固定リング１４０を省略している。図４は光源装置１０の断面図である。図５は、光源装置１０の発光素子基台１２０の詳細を示す平面図である。図３、図４において、光源装置１０は、発光素子基台１２０と、発光素子基台１２０に固着される発光素子としてのＬＥＤチップ１００と、固定リング１４０とレンズキャップ１３０とから構成されている。
【００６０】
ＬＥＤチップ１００は、平面形状が略正方形をしており、上面にｐ電極１０１、下面にｎ電極１０２が備えられおり、ｎ電極１０２が発光素子基台１２０に形成された凹部の底部１２２の略中央部に銀ペーストなどの導電性材料で固着され、ｐ電極１０１は、ワイヤー１１０でリード基板１６０に接続されている。
【００６１】
発光素子基台１２０は、外形が直方体で、中央に、開口部が広く、底部が狭い凹部が形成されている。発光素子基台１２０は、外縁から凹部に貫通する冷却流体１５０が流通する流入路１２４，１２６と、流出路１２５，１２７が穿設されている。流入路１２４，１２６、流出路１２５，１２７は、一部が後述するＬＥＤチップ１００の上面を望んだ断面高さに設けられ、平面位置は、ＬＥＤチップ１００の一辺に沿った方向に向かって形成されている。
【００６２】
図３において、流入路１２４，１２６、流出路１２５，１２７は、それぞれ平行に形成され、流出路１２５，１２７は、長手方向からのＬＥＤチップ１００に対して直角方向距離Ｈが、流入路１２４，１２６の長手方向からのＬＥＤチップ１００に対しての直角方向距離ｈよりも離れた位置に設けられている。流出路１２５，１２７が、凹部の斜面部１２１との交錯部１２５Ａと１２７Ａは、平面を視認して他方の交錯部１２５Ｂ，１２７Ｂよりも鋭角に形成されている。
【００６３】
図５において、発光素子基台１２０の底部１２２は、ＬＥＤチップ１００に向かって、風車状の冷却流体１５０の流導路１２８が形成されている。流導路１２８は、底部１２２に溝状に形成されるか、または突起状に形成される。この流導路１２８は、風車状でも、直線放射状でもよく、底部１２２の外周近傍から、ＬＥＤチップ１００の周囲近傍までの範囲に形成されるが、ＬＥＤチップ１００の周囲は、冷却流体１５０が、ＬＥＤチップ１００に沿って回転するように流動できる範囲の空間を備えることが好ましい。
【００６４】
発光素子基台１２０は、熱伝導率が高いアルミニウム合金や銅合金などが使用できるが、以降、比重も小さく軽量化ができるアルミニウム合金を使用した場合を実施例として説明する。この発光素子基台１２０は、斜面部１２１及び底部１２２の表面にＬＥＤチップ１００から出射される可視光を効率良く反射するために、鏡面仕上げ、細かい凹凸仕上げ（乱反射仕上げ）や光の反射層を形成するめっきなどが施されている。また、図示しないが、発光素子基台１２０は、外部制御回路に接続されている。
発光素子基台１２０の上面１２３には、リード基板１６０がインサートされた固定リング１４０が、密着固定されている。
【００６５】
リード基板１６０は、金属で形成された短冊状の薄板であり、流入路１２６と流出路１２７の中間に配置されており、その両端は、固定リング１４０から延出されており、内側の一端は、ＬＥＤチップ１００のｐ電極１０１とワイヤー１１０で接続され、他端は、図示しないが、外部制御回路に接続されている。
固定リング１４０の上面１４１には、レンズキャップ１３０が密着固定され、これらレンズキャップ１３０と、固定リング１４０と、発光素子基台１２０の凹部とで冷却流体１５０が流動される冷却流体貯留室（以下、貯留室という）１７０が形成される。
ＬＥＤチップ１００は、外部制御回路からの発光信号により発光される。
【００６６】
次に、図３、図５により冷却流体１５０の流動について説明する。
ここで、光源装置１０Ｇ（図１参照）を例とした場合の流動について簡単に説明する。流入路１２４，１２６は、接続流路１１（図１参照）に接続され、流出路１２５，１２７は、接続流路１１（図１参照）に接続される。そして、放熱流路５０（図１参照）の流通過程で冷却流体１５０は冷却され、再び流入路１２４，１２６から、光源装置１０Ｇ内に流入されることになる。
【００６７】
流入路１２４，１２６から流入された冷却流体１５０は、発光素子基台１２０の貯留室１７０内を矢印Ａ方向に流動する。そして、流入路１２６と流出路１２７、流入路１２４と流出路１２５とは、平面方向に位置がずれているために、流出路１２５，１２７と斜面部１２１との交錯部１２５Ａ，１２７Ａで分流される。そして、一部が流出路１２５，１２７から外部に排出され、一部が矢印Ｂ方向に流動し、流出路１２５，１２７から排出され、前述の循環が行われる。
【００６８】
図５で説明したように、流導路１２８が形成されている場合は、前述した（図３参照）矢印Ａ及びＢのように流動するとともに、矢印Ｃ方向にＬＥＤチップ１００に向かって流動され、ＬＥＤチップ１００の周囲を回る矢印Ｄのような流動が行われる。
ここで、第１実施形態における光源装置１０Ｒ,１０Ｇ,１０Ｂを構成する光源としてのＬＥＤチップ１００は、１個の発光素子（ＬＥＤ）で構成したものでも良いし、発光素子（ＬＥＤ）をアレイ状に構成したものであっても良い。これにより、明るさを自由に設定でき、しかも光源装置１０Ｒ,１０Ｇ,１０Ｂを小型化できる。
【００６９】
上述したように、本実施形態のプロジェクタ１においては、筐体内部７０Ｃにおける発熱に起因する上昇気流に伴って、下側開口部８０ａから上側開口部８０ｂに向けて気体が流動し、筐体内部７０Ｃにおいて気体が還流するので、筐体内部７０Ｃの熱を放熱することができる。従って、筐体７０に下側開口部８０ａや上側開口部８０ｂが形成されていない場合と比較して、筐体内部７０Ｃに気体が留まることがなく、また、筐体内部７０Ｃに熱がこもることもないので、筐体内部７０Ｃで発生した熱を筐体７０の外部に放熱することができる。
更に、本実施形態のプロジェクタ１は、ポンプ６０が冷却流体を流動させることにより光源装置１０を冷却する構成を有しているので、筐体内部７０Ｃと光源装置１０の冷却を共に行うことができ、これらの相乗効果によってプロジェクタ１の冷却効率を向上させることができる。
【００７０】
また、本実施形態のプロジェクタ１においては、下側開口部８０ａは筐体７０の下面側、即ち第２筐体部材７０Ｂに形成されており、上側開口部８０ｂは筐体７０の上面側、即ち第１筐体部材７０Ａに形成されているので、第２筐体部材７０Ｂの下面側から流入する気体を、筐体内部７０Ｃにおいて還流させ、筐体内部７０Ｃから第１筐体部材７０Ａの上面側に向けて流出させることができる。このように気体が還流することにより、筐体内部７０Ｃの熱を放熱することができる。従って、筐体内部７０Ｃに気体が留まることがなく、また、筐体内部７０Ｃに熱がこもることもないので、筐体内部７０Ｃで発生した熱を筐体７０の外部に放熱することができる。
【００７１】
また、本実施形態のプロジェクタ１においては、下側開口部８０ａ及び上側開口部８０ｂには、フィルタ８２が形成されているので、筐体７０の外部から下側開口部８０ａ及び上側開口部８０ｂを介して筐体内部７０Ｃに入り込む塵埃を取り除くことができる。従って、防塵効果が得られ、筐体内部７０Ｃを清浄度が高い状態に維持することができる。
【００７２】
また、本実施形態のプロジェクタ１においては、下側開口部８０ａは、筐体内部７０Ｃに配置された光源装置１０、光学構成部２０、投写部３０、ポンプ６０、及び制御部ＣＯＮＴの近傍に形成されているので、これら各部材からの発熱を下側開口部８０ａから流入する気体の流動によって効率的に放熱することができる。
また、下側開口部８０ａは、複数形成されているので、筐体内部７０Ｃに流入する気体の流量を増加させることができる。
なお、本実施形態においては、下側開口部８０ａは２箇所に形成されているが、その数を増やしたり、光源装置１０、光学構成部２０、投写部３０、ポンプ６０、及び制御部ＣＯＮＴの各々の位置に応じて下側開口部８０ａを形成したり等、任意の位置に下側開口部８０ａを形成してもよい。
【００７３】
また、本実施形態のプロジェクタ１においては、上側開口部８０ｂの位置に放熱流路５０が形成されているので、筐体内部７０Ｃの気体は上側開口部８０ｂを介して筐体７０の外部に流出すると共に、放熱流路５０の近傍を流動する。これにより、放熱流路５０自体が冷却され、放熱流路５０内を流動する冷却流体が冷却される。そして、冷却流体が冷却流路５５内を循環することによって光源装置１０が冷却される。従って、上記の筐体内部７０Ｃで発生する熱を放熱できるだけでなく、光源装置１０の冷却を行うことができ、冷却効率を向上させることができる。
【００７４】
また、本発明のプロジェクタ１においては、放熱流路５０は筐体７０の外部に配置されているので、放熱流路５０が筐体７０の外部に露出した状態となり、熱がこもりやすい筐体内部７０Ｃに配置する場合よりも、効果的に放熱流路５０を流れる冷却流体を冷却できる。
【００７５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態においては、先に記載した第１実施形態と異なる部分について説明し、同一構成には同一符号を付して説明を簡略化している。
図６は、本実施形態のプロジェクタ１ａの構成を示す図であって、図６（ａ）はプロジェクタの概略平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ’線断面図である。
【００７６】
図６（ａ）、（ｂ）に示すプロジェクタ１ａは、放熱流路５０の位置に応じて、上側開口部８０ｂとは異なる上側開口部（第２開口部）８０ｃを複数備えている。また、具体的には、上側開口部８０ｃは、放熱流路５０が延在する方向に倣って複数形成されている。換言すれば、プロジェクタ１ａを平面視すると、放熱流路５０に重なるように複数の上側開口部８０ｃが第１筐体部材７０Ａの上面に形成されている。このように放熱流路５０に対応して上側開口部８０ｃが複数配置されることにより、上側開口部８０ｃを通じて流動する気体が放熱流路５０の表面と接触するようになっている。また、上側開口部８０ｃの各々には、フィルタ８２が形成されており、筐体内部７０Ｃに対する防塵が施されている。
【００７７】
また、下側開口部８０ａ及び上側開口部８０ｂ、８０ｃにおいては、一方の開口部のみの数を増加させるだけでなく、両方の開口部の数を増加させて、下側開口部８０ａ及び上側開口部８０ｂ、８０ｃの各々の開口面積の和をバランスさせることが好ましい。これは、筐体内部７０Ｃにおける気体の還流は、気体の流入量と流出量とのバランスによって行われるために、一方の開口部のみの数を増加させて開口面積の和を増やした場合では気体の還流を効率的に行うことが難しい。これに対して、両方の開口部の数を増加させて各々の開口面積の和をバランスさせることで、気体の流入量と流出量とのバランスが保たれながら、その流量を共に増加させることが可能となる。
【００７８】
なお、上側開口部８０ｃの平面形状は円形となっているが、これを限定することなく、他の形状であってもよい。例えば、放熱流路５０が延在する方向に長く形成された長穴形状のスリットであってもよいし、楕円形状であってもよい。
【００７９】
次に、筐体７０の外部と筐体内部７０Ｃとの間における気体の流動について説明する。
上記の第１実施形態と同様に、制御部ＣＯＮＴの発熱によって筐体内部７０Ｃの温度が上昇し、上昇気流が生じる。これに伴って第２筐体部材７０Ｂの外部の気体は、下側開口部８０ａを介して筐体内部７０Ｃに流入する。そして、当該気体は、下側開口部８０ａから上側開口部８０ｂに向けて符号Ｂ及び符号Ｂ’に示す方向に流動し、また、下側開口部８０ａから上側開口部８０ｃに向けて符号Ｄ及び符号Ｄ’に示す方向に流動する。更に、当該気体は上側開口部８０ｂから第１筐体部材７０Ａの外部に流出する。このように気体が還流することにより、筐体内部７０Ｃで発生した熱が放熱される。
【００８０】
上述したように、本実施形態のプロジェクタ１ａにおいては、上側開口部８０ｃが複数形成されているので、筐体７０の外部に流出する気体の流量を増加させることができる。従って、筐体内部への気体の流入を促進させることができ、また、筐体外部への気体の流出を促進させることができる。即ち、筐体内部の冷却効率を向上させることができる。
また、上側開口部８０ｃは、放熱流路５０が延在する方向に倣って形成されているので、筐体内部７０Ｃから上側開口部８０ｃを介して筐体７０の外部に流出する気体を直接的に放熱流路５０に接触させることができる。
【００８１】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
本実施形態においては、先に記載した実施形態と異なる部分について説明し、同一構成には同一符号を付して説明を簡略化している。
図７は、本実施形態のプロジェクタ１ｂの要部を示す断面図である。
なお、本実施形態においては、第２筐体部材７０Ｂ上に形成された光源装置１０、光学構成部２０、投写部３０、ポンプ６０、及び制御部ＣＯＮＴは、図示しない部分に形成されているものとする。
【００８２】
図７に示すように、本実施形態のプロジェクタ１ｂは、第１筐体部材７０Ａと第２筐体部材７０Ｂとの間に放熱流路５０を備えた構成となっている。即ち、放熱流路５０は、筐体内部７Ｃに配置されている。また、放熱流路５０は、第１筐体部材７０Ａに形成された上側開口部８０ｃの位置に応じて配置されている。
【００８３】
次に、筐体７０の外部と筐体内部７０Ｃとの間における気体の流動について説明する。
上記の実施形態と同様に、制御部ＣＯＮＴの発熱によって筐体内部７０Ｃの温度が上昇し、上昇気流が生じる。これに伴って第２筐体部材７０Ｂの外部の気体は、下側開口部８０ａを介して筐体内部７０Ｃに流入する。そして、当該気体は、下側開口部８０ａから上側開口部８０ｂに向けて符号Ｅ示す方向に流動する。更に、当該気体は上側開口部８０ｂから第１筐体部材７０Ａの外部に流出する。これによって、筐体内部７０Ｃで発生した熱が放熱される。また、筐体内部７０Ｃには、上記のように放熱流路５０が形成されているので、筐体内部７０Ｃにおける気体の還流によって放熱流路５０が冷却される。
【００８４】
上述したように、本実施形態のプロジェクタ１ｂにおいては、上記の実施形態と同様に、筐体内部７０Ｃで発生した熱を放熱することができると共に、放熱流路５０の位置に対応して形成された上側開口部８０ｃを備えているので、直接的に放熱流路５０を冷却することができる。
また、プロジェクタ１ｂにおいては、筐体内部７０Ｃに放熱流路５０が配置されていることから、放熱流路５０が筐体７０の外部に露出しないので、放熱流路５０を含むプロジェクタ形状のコンパクト化を実現できる。また、放熱流路５０を筐体７０の外部に露出すると、プロジェクタのデザイン上の制約となるが、当該放熱流路５０を筐体内部７０Ｃに配置することでプロジェクタの外観デザインの自由度を上げることができる。
【００８５】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
本実施形態においては、先に記載した実施形態と異なる部分について説明し、同一構成には同一符号を付して説明を簡略化している。
図８は、本実施形態のプロジェクタ１ｃの構成を示す図であって、図８（ａ）はプロジェクタの概略平面図、図８（ｂ）プロジェクタの要部を示す部分斜視図である。
【００８６】
図８（ａ）、（ｂ）に示すプロジェクタ１ｃは、放熱流路５０の少なくとも一部と、第１筐体部材７０Ａの少なくとも一部とが一体に形成された放熱筐体部８５を備えている。更に、当該放熱筐体部８５には、上側開口部（第２開口部）８０ｄが形成されている。
また、放熱筐体部８５は、第１筐体部材７０Ａの略中央部に形成されていると共に、放熱流路５０が屈曲したＵ字状屈曲部５０ａが埋設された構成となっている。
【００８７】
更に、図８（ｂ）に示すように、放熱筐体部８５は、連設された複数のフィン８５ａを備えている。当該フィン８５ａの各々には、流路保持部８５ｂが形成されており、当該流路保持部８５ｂに放熱流路５０が保持されるようになっている。そして、複数のフィン８５ａの各々の間に形成された隙間が上側開口部８０ｄとなっている。これにより、上側開口部８０ｄは、筐体内部７０Ｃで発生した熱を上昇気流に伴って気体と共に流出させるようになっている。また、当該気体の流出と共に流路保持部８５ｂに保持された放熱流体５０を直接的に接触させて冷却するようになっている。また、放熱筐体部８５においては、フィン８５ａと放熱流路５０とが熱伝導可能となるので、フィン８５ａを介して放熱流路５０の冷却が行われるようになっている。
ここで、フィン８５ａの厚さは約０．２ｍｍ程度であることが好ましく、そのピッチは０．５ｍｍ程度であることが好ましい。このように複数のフィン８５を連設することで、フィン８５自体がフィルタとして機能するようになっている。また、フィン８５の破損を防止するための保護フィルタを放熱筐体部８５の表面に形成してもよい。
【００８８】
次に、筐体７０の外部と筐体内部７０Ｃとの間における気体の流動について説明する。
上記の実施形態と同様に、制御部ＣＯＮＴの発熱によって筐体内部７０Ｃの温度が上昇し、上昇気流が生じる。そして、筐体内部７０Ｃの気体は、放熱筐体部８５における放熱流路５０の近傍を流動しながら、上側開口部８０ｄを介して第１筐体部材７０Ａの外部に流出する。これにより、放熱流路５０自体が冷却されて放熱流路５０内を流動する冷却流体が冷却される。また、放熱筐体部８５と放熱流路５０とが熱伝導可能となっていることから、放熱筐体部８５が冷却されることで放熱流路５０が冷却され、放熱流路内を流動する冷却流体が冷却される。そして、冷却流体が冷却流路５５内を循環することによって光装置１０が冷却される。
【００８９】
上述したように、本実施形態のプロジェクタ１ｃにおいては、放熱筐体部８５における放熱流路５０との熱伝導を利用することができる。これにより、上記の筐体内部７０Ｃで発生する熱を放熱できるだけでなく、光源装置１０の冷却を行うことができ、冷却効率を向上させることができる。
【００９０】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
本実施形態においては、先に記載した実施形態と異なる部分について説明し、同一構成には同一符号を付して説明を簡略化している。
図９は、本実施形態のプロジェクタ１ｄの構成を示す断面図である。
【００９１】
図９に示すように、プロジェクタ１ｄは、筐体内部７０Ｃに整流板８７、８８を備えた構成となっている。また、プロジェクタ１ｄは、筐体７０の側面側、即ち、第１筐体部材７０Ａの側面側に側面開口部（第２開口部）８０ｅを備えている。
ここで、整流板８７は、接続流路１１、１３、１６に形成されていると共に、下側開口部８０ａの直上に形成されている。また、整流板８８は、放熱流路５０に形成されていると共に、第１筐体部材７０Ａの隅部に形成されている。
【００９２】
このような整流板８７、８８は、空気の流れを制御する誘導形状を有している。従って、筐体内部７０Ｃに流入する気体の流動方向を規制し、所定の方向に整流させる機能を有している。具体的には、整流板８７は、接続流路１１、１３、１６の延在方向に対して所定角度で傾斜する傾斜面を有しており、下側開口部８０ａから流入してきた気体を傾斜面に従わせて流動させるようになっている。また、整流板８８は、第１筐体部材７０Ａの内面に対して所定角度で傾斜する傾斜面を有しており、筐体内部７０Ｃで流動する気体を傾斜面に従わせて上側開口部８０ｃと側面開口部８０ｅに流動させる機能を有している。
【００９３】
また、整流板８７、８８の各々は、接続流路１１、１３、１６と、放熱流路５０に設けられたフィンとしても機能する。具体的には、整流板８７は、接続流路１１、１３、１６を流動する冷却流体の熱を受取り、冷却流体を冷却するようになっている。また、整流板８８は、放熱流路５０を流動する冷却流体の熱を受取り、冷却流体を冷却するようになっている。また、整流板８８は、第１筐体部材７０Ａに対しても接触しているので、第１筐体部材７０Ａの熱を受け取り、第１筐体部材７０Ａ自体を冷却するようになっている。
ここで、整流板８７、８８は、有効放熱面積が大きいことが好ましく、また、整流板８７、８８を細かな形状で表面積を大きくすることで、冷却効率を向上させることが可能となる。また、整流板８７、８８の材料としては、放熱流路５０と同様に、熱伝導率が高い材料を採用することが好ましい。
【００９４】
上述したように、本実施形態のプロジェクタ１ｄにおいては、筐体内部７０Ｃで生成された上昇気流に応じて下側開口部８０ａから流入してきた気体を符号Ｆ、Ｆ’に示す方向に整流することができる。これによって、筐体内部７０Ｃにおける気体の流れに淀みが生じることがなく、当該気体を整流板８７、８８の形状に伴わせて流動させることができる。従って、筐体内部７０Ｃで発生した熱を筐体７０の外部に効率的に放熱することができる。
【００９５】
また、整流板８７は、接続流路１１、１３、１６に形成されているので、接続流路１１、１３、１６と整流板８７との間で熱を伝導させることができる。従って、整流板８７の形状に伴わせて気体を流動させるだけでなく、整流板８７を介して接続流路１１、１３、１６を流動する冷却流体を冷却することができる。即ち、光源装置１０の冷却効率を向上させることができる。
【００９６】
また、整流板８８は、放熱流路５０に形成されているので、放熱流路５０と整流板８８との間で熱を伝導させることができる。従って、整流板８８の形状に伴わせて気体を流動させるだけでなく、整流板８８を介して放熱流路５０を冷却することができる。従って、筐体内部７０Ｃで発生した熱を筐体７０の外部に効率的に放熱することができると共に、整流板８８を介して放熱流路５０を流動する冷却流体を冷却することができる。即ち、光源装置１０の冷却効率を向上させることができる。
【００９７】
また、本実施形態のプロジェクタ１ｄにおいては、側面開口部８０ｅを備えているので、第２筐体部材７０Ｂの外部の気体は第２筐体部材７０Ｂの下面側から流入し、当該気体は第２筐体部材７０Ｂの下面側から第１筐体部材７０Ａの側面側に向けて流動する。更に当該気体は第１筐体部材７０Ａの側面側から側面開口部８０ｅを介して第１筐体部材７０Ａの外部に流出する。このように気体が還流することにより、筐体内部７０Ｃの熱が放熱される。従って、筐体内部７０Ｃに気体が留まることがなく、また、筐体内部７０Ｃに熱がこもることもないので、筐体内部７０Ｃで発生した熱を筐体７０の外部に放熱することができる。
【００９８】
（第５実施形態の変形例）
次に、本発明の第５実施形態の変形例について説明する。
本変形例は、第５実施形態に示したプロジェクタ１ｄの構成に、放熱フィン８９が形成された放熱流路５０を備えた構成となっている。
図１０は、変形例として示したプロジェクタ１ｅの構成を示す断面図である。
【００９９】
図１０に示すように、プロジェクタ１ｅは、側面開口部８０ｅの近傍に放熱フィン８９を備えている。更に、放熱フィン８９の内部には放熱流路５０が形成されている。
このように、比較的内部の気体の流路から外れているため気体の流速が遅い場所において、筐体内部７０Ｃに放熱流路５０が形成されている放熱フィン８９を設けることで、放熱フィン８９からの放熱によって上昇気流を発生させ、内部の放熱流路５０を効率的に冷却できる。更に、第１筐体部材７０Ａに対して接触面積の大きな放熱フィン８９を介して第１筐体部材７０Ａへの放熱も効率的に行なわれるため、さらに効率的に放熱流路５０を流動する冷却流体を冷却することができる。即ち、光源装置１０の冷却効率を向上させることができる。
【０１００】
（第６実施形態）
次に、上記の第１〜第５実施形態に記載したプロジェクタの設置状態について説明する。本実施形態においては、先に記載した実施形態と異なる部分について説明し、同一構成には同一符号を付して説明を簡略化している。
図１１は、プロジェクタの設置状態を説明するための図であって、図１１（ａ）は、基台上にプロジェクタを載置した状態を示す概略図であり、図１１（ｂ）は、天井にプロジェクタを取り付けた状態を示す概略図である。
なお、本実施形態においては、プロジェクタ１を代表して説明する。
【０１０１】
図１１（ａ）に示すように、基台１００上に配置されたプロジェクタ１においては、プロジェクタ１が動作することによって筐体内部７０Ｃに上昇気流が生じる。これによって、基台１００とプロジェクタ１との間の隙間から下側開口部８０ａを介して気体が筐体内部７０Ｃに流入する。更に、プロジェクタ１の上方に向けて気体は上昇し、上側開口部８０ｂを介して流出する。即ち、図中の符号Ｇの方向に気体は流動する。
【０１０２】
一方、図１１（ｂ）に示すように、天井２００に取り付けられたプロジェクタ１においては、プロジェクタ１が動作することによって筐体内部７０Ｃに上昇気流が生じる。これによって、プロジェクタ１の下方から下側開口部８０ａを介して筐体内部７０Ｃに気体が流入する。更に、天井２００とプロジェクタ１との間に隙間に向けて気体は上昇し、上側開口部８０ｂを介して流出する。即ち、図中の符号Ｈの方向に気体は流動する。
【０１０３】
上述したように、本実施形態のプロジェクタ１は、基台１００上に載置された状態であっても、天井２００に取り付けられた状態であっても、筐体内部７０Ｃにおける上昇気流に伴って気体を流動させることができる。従って、上記の実施形態に記載したように、筐体内部７０Ｃで発生する熱を筐体７０の外部に放熱させることができる。
【０１０４】
なお、上述の実施形態に記載したプロジェクタにおいては、下側開口部８０ａから筐体内部７０Ｃに流入した気体を上側開口部８０ｂ又は側面開口部８０ｅから流出させているが、これを限定するものではない。下側開口部８０ａを形成せずに、側面開口部（第１開口部）８０ｅから上側開口部（第２開口部）８０ｂに向けて気体を流動させてもよい。このような構成を採用しても、筐体内部７０Ｃに気体が留まることがなく、また、筐体内部７０Ｃに熱がこもることもないので、筐体内部７０Ｃで発生した熱を筐体７０の外部に放熱することができる。
【０１０５】
なお、上述の実施形態に記載したプロジェクタにおいては、発熱源となる光源装置１０、光学構成部２０、投写部３０、ポンプ６０、及び制御部ＣＯＮＴを第２筐体部材７０Ｂに設けた構成を採用しているが、これを限定するものではない。当該発熱源を第１筐体部材７０Ａに設けた構成を採用してもよい。このような構成を採用しても、筐体内部７０Ｃに気体が留まることがなく、また、筐体内部７０Ｃに熱がこもることもないので、筐体内部７０Ｃで発生した熱を筐体７０の外部に放熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの概略構成図。
【図２】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの平面図、断面図、及び断面図。
【図３】光源装置を示す平面図。
【図４】光源装置を示す断面図。
【図５】光源装置を示す要部平面図。
【図６】本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの平面図及び断面図。
【図７】本発明の第３実施形態に係るプロジェクタの要部断面図。
【図８】本発明の第４実施形態に係るプロジェクタの平面図及び部分斜視図。
【図９】本発明の第５実施形態に係るプロジェクタの断面図。
【図１０】本発明の第５実施形態の変形例に係るプロジェクタの断面図。
【図１１】本発明の第６実施形態に係るプロジェクタの設置図。
【符号の説明】
【０１０７】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ…プロジェクタ、１０、１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ…光源装置、１１、１３、１６、１６Ａ、１６Ｂ…接続流路（冷却流路）、２０…光学構成部、３０…投写部、５０…放熱流路（冷却流路）、５５…冷却流路、６０…ポンプ、７０…筐体、７０Ａ…第１筐体部材（筐体）、７０Ｂ…第２筐体部材（筐体）、７０Ｃ…筐体内部（筐体）、８０ａ…下側開口部（第１開口部）、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ…上側開口部（第２開口部）、８０ｅ…側面開口部（第２開口部）、８２…フィルタ、８５…放熱筐体部、８７、８８…整流板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006047914.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006047914.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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